Une bride filetée, également appelée bride vissée, est conçue avec un filetage interne qui lui permet d'être raccordée à un tuyau fileté externe sans soudure. Dans la tuyauterie industrielle, Brides filetées sont généralement choisis pour les lignes de petit diamètre, les tuyauteries utilitaires, les services à basse pression, les systèmes à forte maintenance et les endroits où le travail à chaud est limité.
Par rapport aux brides à souder ou à emboîter, les brides filetées pour tuyaux simplifient l'installation car aucune soudure circonférentielle n'est nécessaire. Elles sont largement utilisées dans le traitement de l'eau, l'air comprimé, la protection contre l'incendie, l'instrumentation, les conduites de pétrole et de gaz, les tuyauteries auxiliaires chimiques, les systèmes marins et les services à basse température où le soudage n'est pas toujours possible.
Qu'est-ce qu'une bride filetée ?
Une bride filetée est une bride de tuyau fabriquée avec un filetage femelle usiné dans l'alésage. La bride est vissée sur un tuyau avec un filetage mâle correspondant, et l'étanchéité entre les brides est assurée par un joint comprimé entre les deux faces de la bride. Le raccord fileté assure l'engagement mécanique entre le tuyau et la bride.
La forme de filetage la plus courante pour les produits ASME est NPT, conformément à la norme ASME B1.20.1. Pour les projets européens et internationaux, les filetages BSPT ou BSPP peuvent être spécifiés conformément aux normes ISO 7-1, ISO 228-1 ou aux normes du projet. La précision du filetage est essentielle car un mauvais pas, une mauvaise conicité ou un mauvais état de surface peuvent entraîner des difficultés d'assemblage, des fuites ou un grippage prématuré.
| Nom du produit | Bride filetée / Bride vissée |
|---|---|
| Norme type | ASME B16.5, ASME B16.47, EN 1092-1, JIS, DIN, dessins de projet |
| Gamme de tailles communes | NPS 1/2" à 24" selon la norme et la classe de pression |
| Classe de pression | Classe 150, 300, 600, 900, 1500, 2500 |
| Options du fil | NPT, BSPT, BSPP, filetage métrique, filetage personnalisé sur plan |
| Options d'habillage | Joint à face surélevée, joint à face plate, joint à anneau, le cas échéant |
| Matériaux | Carbon steel, stainless steel, alloy steel, duplex stainless steel, nickel alloy |
Principaux avantages des brides filetées
- Aucun soudage n'est nécessaire lors de l'assemblage de base, ce qui réduit les permis de travail à chaud et la main d'œuvre sur le terrain.
- Convient aux zones d'entretien où des composants doivent être remplacés ou ajustés.
- Utile pour les tuyauteries de petit diamètre où l'accès au soudage est limité.
- Compatible avec les joints, boulons et écrous de brides standard dans les systèmes ASME ou EN.
- Disponibles dans une large gamme de matériaux forgés pour répondre aux exigences de corrosion, de température et de pression.
- Ils peuvent être fournis avec un revêtement, une galvanisation, une passivation, un décapage ou une protection de surface spéciale.
Pour les acheteurs et les ingénieurs de projet, le principal avantage commercial est la flexibilité de l'installation. Dans le cadre d'un projet de skid pour petites canalisations, le remplacement des raccords à bride soudés pour petites canalisations par des brides filetées a permis de réduire le temps moyen d'installation sur le terrain et de préparation des travaux à chaud d'environ 35-50 minutes par raccord à 12-18 minutes, en fonction de la taille de la canalisation et de l'accès au site. Le résultat a été une réduction de l'exposition au travail sur le terrain et une préparation plus rapide de la mise en service.
Types de brides filetées
Les brides filetées peuvent être fournies dans plusieurs configurations en fonction de la classe de pression, du type de face, de la méthode d'étanchéité et de la norme industrielle. Le choix du bon type dépend de la section du tuyau, de la spécification du filetage, de la conception du joint, du fluide, de la température et du code de tuyauterie applicable.
Bride filetée à face surélevée
Les brides filetées à face surélevée sont le type le plus communément utilisé dans les tuyauteries ASME. La face surélevée concentre la charge du joint dans la zone d'étanchéité, ce qui améliore la compression du joint dans les applications industrielles générales.
Bride filetée à face plate
Les brides filetées à face plate sont généralement utilisées avec des équipements en fonte, des systèmes d'eau à basse pression ou des applications nécessitant un joint intégral. Elles permettent de réduire les contraintes de flexion sur les brides d'accouplement fragiles.
Bride filetée RTJ
Les brides filetées à joint annulaire sont utilisées lorsque des joints annulaires métalliques sont requis. Cette configuration est moins courante que les modèles à face surélevée, mais elle peut être spécifiée pour des applications à haute pression lorsque le code de la tuyauterie et la norme du projet autorisent les raccords filetés.
Bride filetée forgée
Les brides filetées forgées offrent une structure de grain et une résistance supérieures à celles des brides coulées. Elles sont préférées pour les tuyauteries sous pression, les systèmes pétroliers et gaziers, les usines chimiques et les lignes auxiliaires liées à l'énergie.
Quand une bride filetée n'est-elle pas le premier choix ?
Les brides filetées ne sont généralement pas recommandées pour les services cycliques sévères, les charges de flexion élevées, les vibrations importantes, les fluides dangereux sensibles aux fuites ou les cycles thermiques extrêmes, sauf accord de l'ingénieur responsable. Pour les systèmes critiques à haute pression ou à haute température, les brides à collet soudé sont souvent préférées car elles assurent une meilleure répartition des contraintes et une intégrité permanente entre le tuyau et la bride.
Matériaux et grades
Le choix du matériau doit correspondre à la pression, à la température, à la résistance à la corrosion, à la compatibilité avec les fluides et aux spécifications du projet. Nos brides filetées peuvent être produites à partir de barres forgées, de billettes ou d'ébauches de forgeage avec des numéros de chaleur traçables et des certificats d'essai d'usine.
| Catégorie de matériaux | Notes communes | Applications typiques |
|---|---|---|
| Acier au carbone | ASTM A105, ASTM A350 LF2 | Conduites d'eau, d'air, d'huile, de gaz, conduites en acier au carbone à basse température |
| Acier inoxydable | ASTM A182 F304, F304L, F316, F316L, F321, F347 | Service chimique, traitement des aliments, tuyauterie marine, systèmes résistants à la corrosion |
| Acier allié | ASTM A182 F5, F9, F11, F22, F91 | Service à haute température, tuyauterie auxiliaire de centrale électrique, systèmes de raffinerie |
| Acier inoxydable duplex | F51, F53, F55 | Environnements contenant des chlorures, systèmes offshore, tuyauteries liées à l'eau de mer |
| Alliage de nickel | Alliage 400, alliage 600, alliage 625, alliage 825 | Applications chimiques hautement corrosives, gaz acides et procédés spéciaux |
Pour les applications acides, les applications à basse température ou les environnements contenant des chlorures, des exigences en matière de matériaux telles que NACE MR0175 / ISO 15156, les essais d'impact, le contrôle de la ferrite, les limites de dureté et l'identification positive du matériau peuvent être ajoutées à la spécification d'achat.
Normes, dimensions et spécifications des filetages
Les brides filetées sont généralement fabriquées selon des normes dimensionnelles reconnues afin de pouvoir être installées avec des joints, des boulons et des brides d'accouplement standard. La vérification des dimensions comprend le diamètre extérieur, le diamètre du cercle de boulons, le nombre et le diamètre des trous de boulons, l'épaisseur de la bride, les dimensions du moyeu, la hauteur du parement et la géométrie du filetage de l'alésage.
- ASME B16.5 : Brides de tuyauterie et raccords à brides de NPS 1/2" à NPS 24".
- ASME B16.47 : Brides en acier de grand diamètre, le cas échéant.
- ASME B1.20.1 : Filets de tuyauterie, usage général, en pouces, y compris les exigences en matière de filetage NPT.
- EN 1092-1 : Brides circulaires européennes en acier avec classement PN.
- ISO 7-1 : Filets de tuyauterie où des joints étanches à la pression sont réalisés sur les filets.
- MSS SP-44 : Brides de tuyauterie en acier pour des applications sélectionnées.
Le type de filetage exact doit être confirmé avant la production. Une bride filetée NPT n'est pas interchangeable avec un tuyau fileté BSP. Les différences d'angle, de pas et de conicité du filetage peuvent entraîner un engagement incomplet, des fuites et des dommages au niveau du filetage.
Note technique sur l'engagement du filetage NPT
Les filetages NPT sont rendus étanches par l'interférence contrôlée métal contre métal et le produit d'étanchéité pour filet. Il est essentiel que la conicité du filetage, le diamètre primitif et le calibre soient corrects. Pour les tuyauteries sous pression, le couple d'assemblage, la compatibilité du produit d'étanchéité pour filetage et l'épaisseur de la paroi du tuyau doivent être examinés par l'ingénieur en tuyauterie, en particulier pour l'acier inoxydable où le risque de grippage est plus élevé.
Processus de fabrication et d'usinage
Une bride filetée de haute qualité dépend à la fois de la qualité du forgeage et de la qualité de l'acier. usinage de précision. Le filetage intérieur est l'une des caractéristiques les plus importantes car il influe sur l'installation, les performances d'étanchéité et la fiabilité du service.
- Contrôle des matières premières : Les ébauches ou les barres de forgeage sont vérifiées par rapport à la composition chimique, à l'indice de chaleur et à la qualité du matériau.
- Forgeage et traitement thermique : Les ébauches forgées sont normalisées, recuites, mises en solution ou trempées et revenues selon les exigences du matériau.
- Usinage grossier : Le diamètre extérieur, l'épaisseur, le profil du moyeu et l'alésage sont tournés grossièrement pour obtenir une surépaisseur contrôlée.
- Usinage CNC de précision : La face de la bride, les trous de boulons, la surface d'étanchéité et l'alésage sont usinés selon des tolérances dimensionnelles.
- Coupe du fil : Les filetages internes NPT, BSP ou personnalisés sont usinés à l'aide d'outils calibrés et vérifiés à l'aide de jauges à bouchons.
- Finition du visage : La dentelure de la face surélevée est contrôlée pour répondre aux exigences d'étanchéité du joint, généralement dans le cadre des attentes de l'ASME B16.5 en matière de finition de surface.
- Inspection et marquage : Les dimensions, la qualité du filetage, la traçabilité des matériaux et l'état de surface sont vérifiés avant l'emballage.
Pour les brides filetées en acier inoxydable, la vitesse de coupe, le contrôle du liquide de refroidissement et la géométrie de l'outil sont importants pour éviter l'écrouissage et l'arrachement du filetage. Pour les alliages duplex et les alliages de nickel, l'usinage des filets nécessite un contrôle plus strict, car ces matériaux sont plus résistants et moins faciles à usiner que l'acier au carbone.
Contrôle de la qualité et inspection
Chaque bride filetée peut être inspectée en fonction des exigences du projet. Le contrôle de qualité standard couvre normalement l'inspection dimensionnelle, le calibrage des filets, l'examen visuel, l'examen des certificats de matériaux et la vérification du marquage. Des essais non destructifs supplémentaires peuvent être organisés pour les services critiques.
| Point d'inspection | Objectif | Méthode disponible |
|---|---|---|
| Contrôle dimensionnel | Confirme la géométrie des brides et la compatibilité des boulons | Pied à coulisse, micromètre, jauge de hauteur, MMT si nécessaire |
| Vérification des fils | Confirme la forme et l'engagement corrects du fil | Jauge à bouchon NPT, jauge BSP, jauge à filetage personnalisé |
| Vérification des matériaux | Confirme la qualité et la traçabilité | Examen du CTM, PMI, suivi des numéros de chaleur |
| Examen de surface | Détecte les fissures et les bosses, usinage de brides défauts et corrosion | Inspection visuelle, PT, MT |
| Essais mécaniques | Vérifie les exigences en matière de résistance, d'impact ou de dureté | Essai de traction, essai d'impact Charpy, essai de dureté |
La documentation peut inclure les certificats d'essai des matériaux EN 10204 3.1, les dossiers de traitement thermique, les rapports dimensionnels, les rapports PMI, les rapports CND, les certificats de revêtement et les listes de colisage. Pour les projets réglementés, l'inspection par une tierce partie (SGS, BV, TUV ou ABS) peut être organisée conformément au plan d'inspection et d'essai.
Problème de qualité courant : décalage des fils
L'un des problèmes les plus fréquents en matière d'approvisionnement est la commande d'une bride ayant la bonne classe de pression mais le mauvais type de filetage. Par exemple, une bride filetée ASME classe 300 avec des filets NPT ne peut pas être assemblée en toute sécurité avec un tuyau fileté BSPT. Pour éviter les retouches, les bons de commande doivent préciser la norme, la taille, la classe, le matériau, le type de face, le type de filetage, le programme de tuyauterie et les exigences en matière de revêtement.
Applications techniques et considérations de service
Les brides filetées sont pratiques pour de nombreux systèmes utilitaires et auxiliaires, mais elles doivent être appliquées dans les limites du code des tuyauteries et des pratiques d'ingénierie du projet. Elles sont couramment utilisées pour les conduites d'air comprimé, d'eau de refroidissement, de mazout, les accessoires de traçage de la vapeur, les conduites de support hydraulique, les collecteurs d'air de mesure, les branchements d'eau d'incendie et les raccordements temporaires.
Les ingénieurs doivent évaluer les vibrations, les changements cycliques de température, la corrosion, la compatibilité des produits d'étanchéité des filetages et l'épaisseur de la paroi du tuyau. Dans certains systèmes, une soudure d'étanchéité peut être spécifiée après le filetage pour réduire le risque de fuite, mais la responsabilité de la conception doit rester du ressort de l'ingénieur en tuyauterie et des exigences du code applicable.
- Pour les vibrations : prendre en compte l'espacement des supports, les connecteurs flexibles et les autres types de brides soudées.
- Pour l'acier inoxydable : utiliser un lubrifiant ou un produit d'étanchéité compatible pour réduire le grippage.
- Pour les milieux corrosifs : spécifier la nuance d'alliage appropriée et éviter les risques de corrosion par crevasses au niveau des filetages.
- Pour les basses températures : choisir des matériaux soumis à des essais de résistance aux chocs, tels que l'ASTM A350 LF2, lorsque cela est nécessaire.
- Pour les systèmes de maintenance : s'assurer que la bride peut être démontée sans endommager le filetage du tuyau.
Guide de commande pour l'acheteur et l'ingénieur
Une demande complète de brides filetées doit inclure des détails techniques et commerciaux qui permettent une fabrication et une inspection précises. Des spécifications claires réduisent le temps de clarification, évitent les erreurs de filetage et permettent de s'assurer que les brides livrées conviennent au système de tuyauterie prévu.
| Informations requises | Exemple |
|---|---|
| Standard | ASME B16.5 |
| Taille | NPS 2" |
| Classe de pression | Classe 300 |
| Qualité des matériaux | ASTM A182 F316L |
| Type de visage | Face surélevée |
| Type de fil | NPT selon ASME B1.20.1 |
| Schéma des tuyaux | SCH 40 ou SCH 80 |
| L'inspection | MTC 3.1, PMI, rapport dimensionnel |
| Protection de la surface | Peinture noire, huile antirouille, galvanisation à chaud ou passivation |
Pour les achats répétitifs, les dessins ou les dossiers des lots précédents sont utiles pour confirmer la profondeur du filetage, le jeu de l'alésage, le format de marquage, la méthode d'emballage et les tolérances spécifiques au projet. Pour les achats des EPC et des distributeurs, des listes de tailles consolidées peuvent être produites avec la traçabilité des numéros de chaleur et les enregistrements d'inspection des lots.
Emballage, marquage et traçabilité
Les brides filetées sont marquées conformément aux exigences des normes et des projets. Le marquage typique comprend l'identification du fabricant, la qualité du matériau, la taille, la classe de pression, le numéro de chaleur, la norme et le type de face. Les produits en acier inoxydable peuvent être marqués par estampage à faible contrainte ou par marquage au laser lorsque cela est spécifié.
Les méthodes d'emballage comprennent les caisses en contreplaqué, les palettes, les capuchons en plastique pour la protection du filetage, l'emballage étanche et la protection antirouille. Pour les expéditions à l'étranger, les alésages filetés doivent être protégés contre les chocs et la contamination, car les dommages causés aux filets peuvent empêcher l'assemblage sur le terrain.
De l'approvisionnement en matériaux à l'expédition finale, chaque lot peut être contrôlé grâce à la traçabilité par numéro de chaleur. Ceci est particulièrement important pour les équipements sous pression, les projets offshore, la maintenance des raffineries, les usines chimiques et les infrastructures publiques où la documentation de conformité doit correspondre aux composants installés.
